KR20020059887A - 이동통신용 단말기의 전력제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 이동통신용 단말기의 전력제어장치는 외부에서 입력되는 전송신호를 증폭하는 구동증폭기와, 상기 구동증폭기의 출력과 연결되어 신호를 안테나를 통해 외부로 전송하기 위해 증폭하는 최대전력출력에 적합한 제 1 전력증폭기와, 저전력 출력모드에서 구동증폭기로부터 바이패스된 전송신호를 최대효율로 증폭하는 제 2 전력증폭기와, 상기 구동증폭기의 입력 및 출력에 위치하여 상기 구동증폭기로의 입력을 선택적으로 전환시키는 스위칭 수단과, 상기 스위칭 수단의 선택 제어 및 구동증폭기, 제 1 및 제 2 전력증폭기의 활성이나 비활성 모드를 외부 입력신호에 따라 제어하는 제어수단으로 구성되어 저출력 모드에서는 전송신호를 바이패스하여 최대효율로 증폭하는 제 2 전력증폭기를 통해 신호를 전송하고 고전력출력 모드에서는 구동증폭기를 통해 신호를 전송함으로써 이동통신용 단말기의 전력효율을 향상시킬 수 있다.

Description

이동통신용 단말기의 전력제어장치{The power control device for wireless terminal}

본 발명은 이동통신용 단말기의 전력제어장치에 관한 것으로서, 특히 전력증폭장치에 구동증폭기를 제어하는 제어수단을 첨가함으로써 이동통신용 단말기의 전력효율을 향상시키는 이동통신용 단말기의 전력제어장치에 관한 것이다.

이동통신 시장이 점차 확대됨에 따라, 그에 따른 기술도 점차 발전하고 있는 추세에 있으며, 이동통신 단말기도 소형 경량이면서도 성능이 뛰어난 것이 요구되고 있다. 특히, 이동통신 단말기에 있어서 제한된 배터리의 크기에서 총 배터리 사용시간를 늘리기 위한 기술적 노력이 계속되고 있다. 이에 이동통신 단말기에서 사용되는 전력의 효율을 높이기 위한 기술들도 점차 발전하고 있다.

도 1은 종래의 전력증폭장치를 도시한 것으로, 이동통신용 전송회로는 구동증폭기 및 전력증폭기(1 및 2), 안테나(3)를 포함하여 구성된다.

이동통신 단말기가 활성화되면 구동증폭기 및 전력증폭기(1 및 2)가 연속적으로 턴온되지만, 이동통신 단말기로부터 기지국에 신호를 전송하는데 구동증폭기 및 전력증폭기(1 및 2)의 전체 동작 전력이 필요한 것이 아니기 때문에 필요이상의 전력이 소비된다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 이동통신 단말기용 전력제어장치가 구성된다.

종래의 전력증폭장치에 전력증폭기의 동작을 제어하는 전력제어회로를 포함한 것으로, 상기 전력증폭장치는 구동증폭기 및 전력증폭기(11 및 12)로 구성이 되고 전력제어회로는 제어수단(15)과, 두 개의 3-웨이 스위치(three-way switches : 13a, 13b)를 포함하여 구성된다.

상기 3-웨이 스위치(13a, 13b)는 공통 터미널에 선택적으로 접속되는 두 개의 터미널을 가지는 것으로 제 1 3-웨이 스위치(13a)의 공통 터미널은 구동 증폭기(11)의 출력인 동시에 선택 가능한 터미널은 전력증폭기(12)의 입력에 접속된다.

또한, 제 2 3-웨이 스위치(13b)의 공통 터미널은 상기 전력증폭기(12)의 출력에 접속되는 동시에 안테나(14)에 접속되고 선택 가능한 터미널은 전력증폭기(12)의 출력이나 제 1 3-웨이 스위치(11)와 공통으로 선택 가능한 터미널에 접속된다.

상기 전력제어회로는 상기 전력증폭기(12), 제 1 및 제 2 스위치(13a 및 13b)의 동작을 제어함으로써, 정상동작 동안에는 전력증폭기(12)가 사용되지 않으며 제어수단(15)은 이러한 전력증폭기(12)를 바이패스(bypass)시킨다. 이것은 전력증폭기(12)를 비활성화시켜 구동증폭기(11)로부터 출력신호가 제 1 스위치(13a)를 거쳐 제 2 스위치(13b)를 통해 안테나(14)로 라우팅되도록 함으로써 가능하다.

상기 제어수단(15)이 약한 신호를 수신하면, 전력 증폭기(12)를 활성화시켜 구동 증폭기(11)가 제 1 스위치(13a)를 통해 전력증폭기(12)에 접속되도록 하고 전력증폭기(12)의 출력이 제 2 스위치(13b)를 통해 안테나(14)로 접속되도록 한다.

그러나, 종래의 이동통신용 전력제어장치는 이동통신 단말기의 사용시간을 늘이기 위해 가장 전력소모가 큰 전력증폭기의 효율을 개선시킬 수는 있으나 이를 제어하기 위해 사용되는 출력단 측에 고출력 스위치를 사용하여야 함으로 가격이 상승하는 문제점이 있고, 최대전력 출력에 알맞게 설계된 구동증폭기의 크기는 저전력 출력시에 적합하지 않으므로 효율의 극대화가 이루어지지 않는다는 문제점이있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 전력증폭장치에 구동증폭기를 제어하는 제어수단을 첨가하여 약한 외부신호 입력시 전송신호를 바이패스하고 강한 외부신호 입력시 구동증폭기를 통해 신호를 전송함으로써 이동통신용 단말기의 전력효율을 향상시키는 이동통신용 단말기의 전력제어장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 전력증폭장치를 도시한 블록도,

도 2는 종래 기술에 의한 이동통신용 단말기의 전력제어장치를 도시한 블록도,

도 3은 본 발명에 의한 이동통신용 단말기의 전력제어장치를 도시한 블록도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

21 : 구동증폭기22 : 제 2 전력증폭기

23 : 제 1 전력증폭기24 : 스위치

25 : 제어수단26 : 수신기

27 : 안테나

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 이동통신용 단말기의 전력제어장치의 특징에 따르면, 외부에서 입력되는 전송신호를 시스템의 구동에 적합하게 증폭하는 구동증폭기와, 상기 구동증폭기의 출력과 연결되어 신호를 안테나를 통해 외부로 전송하기 위해 증폭하는 제 1 전력증폭기와, 상기 전력증폭기와 병렬로 연결되어 저전력 출력모드에서 구동증폭기로부터 바이패스된 전송신호를 최대효율로 증폭하는 제 2 전력증폭기와, 상기 구동증폭기의 입력 및 출력에 위치하여 상기 구동증폭기로의 입력을 선택적으로 전환시키는 스위칭 수단과, 상기 스위칭 수단의 선택 제어 및 구동증폭기, 제 1 및 제 2 전력증폭기의 활성이나 비활성 모드를 외부 입력신호에 따라 제어하는 제어수단으로 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 이동통신용 단말기의 전력제어장치를 도시한 것으로, 구동증폭기(21)와, 제 2 전력증폭기(22)와, 제 1 전력증폭기(23)와, 2 개의 스위치 (24a, 24b)및 제어수단(25)을 포함한다.

상기 제 2 전력증폭기(22)는 상기 제 1 전력증폭기(23)와 병렬연결 되어 저전력 수신신호 입력시 구동증폭기(21)에서 바이패스(bypass)된 신호를 그 전력에 대한 최대효율을 가질 수 있는 크기의 증폭기로 이루어진다. 또한, 상기 제 2 전력증폭기(22)는 증폭기 제작시 그 효율을 설정할 수 있는데, 상기 구동증폭기(21)와 비슷한 크기를 갖는다.

상기 스위치(24a, 24b)는 3-웨이 스위치(3-way switches)로서 구동증폭기(21)의 앞단 및 뒷단의 전송라인에 제각기 삽입되는 동시에 공통 터미널에 선택적으로 접속되는 두 개의 터미널을 가지고 있다.

상기 제 1 스위치(24a)의 공통 터미널은 구동증폭기(21)의 입력에 접속되고 제 1 선택가능한 터미널은 구동증폭기(21)에 접속된다. 제 2 스위치(24b)의 공통 터미널은 상기 제 1 전력증폭기(23)의 입력으로 정의되며 제 1 선택 가능한 터미널은 구동증폭기(21)의 출력에 접속된다. 제 1 스위치 및 제 2 스위치(24a 및 24b)의 제 2 선택 가능한 터미널은 서로 접속된다.

이동통신 단말기의 수신기(26) 회로를 포함하는 상기 제어수단(25)은 스위치(24a, 24b)의 선택가능한 동작 및 구동증폭기(21), 제 1 및 제 2 전력증폭기의 활성을 제어하는 두 모드로 구동되고 수신기(26)가 제공한 외부 제어신호에 응답한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 이동통신용 단말기의 전력제어장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다

이동통신용 단말기의 수신기(26) 회로는 기지국으로부터 수신된 신호가 사전결정된 레벨 또는 전압 미만으로 떨어지면 외부제어신호가 제어수단(25)에 전송되고 제어수단(25)은 상기 구동증폭기(21)를 활성화함으로써 제 1 스위치 및 제 2 스위치(24a 및 24b)를 동작시켜 전송신호가 구동증폭기(21)를 통해 제 1 전력증폭기(23)에 전달된다.

즉, 상기 전송신호는 구동증폭기(21)를 통해 제 1 전력증폭기(23)를 통과한 후 안테나(27)로부터 방출된다.

반면에, 기지국으로부터 수신된 신호가 사전결정된 레벨 또는 전압이상으로 강한 신호이면, 외부제어신호가 상기 제어수단(25)에 전송되어 리셋됨으로써 구동증폭기(21)는 턴오프된다. 또한, 제 1 스위치를 (24a)를 동작시켜 전송신호가 상기 구동증폭기(21)에 바이패스(bypass)되어 상기 제 2 전력증폭기(22)에 전송된 후 안테나(27)로부터 방출된다.

이와 같이, 제어수단이 외부에서 전송되는 신호전력에 따라 상기 구동증폭기의 활성 및 비활성을 제어하는 동시에 스위치의 선택적인 연결 동작을 함으로써 전력효율을 향상시킬 뿐만 아니라 저출력 스위치를 사용가능 함으로써 비용이 저렴하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명 이동통신용 단말기의 전력제어장치는 전력증폭장치에 구동증폭기를 제어하는 제어수단을 첨가하여 약한 외부신호 입력시 전송신호를 바이패스하고 강한 외부신호 입력시 구동증폭기를 통해 신호를 전송함으로써 전력상태에 따라 증폭기를 구동함으로써 이동통신용 단말기의 전력효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 이동통신용 단말기의 전력제어장치는 그 제어수단이 구동증폭기의 상태에 따라 스위치를 제어함으로써 저렴한 저출력 스위치를 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 외부에서 입력되는 전송신호를 시스템의 구동에 적합하게 증폭하는 구동증폭기와, 상기 구동증폭기의 출력과 연결되어 신호를 안테나를 통해 외부로 전송하기 위해 증폭하는 제 1 전력증폭기와, 상기 전력증폭기와 병렬로 연결되어 저전력 출력모드에서 구동증폭기로부터 바이패스된 전송신호를 최대효율로 증폭하는 제 2 전력증폭기와, 상기 구동증폭기의 입력 및 출력에 위치하여 상기 구동증폭기로의 입력을 선택적으로 전환시키는 스위칭 수단과, 상기 스위칭 수단의 선택 제어 및 구동증폭기, 제 1 및 제 2 전력증폭기의 활성이나 비활성 모드를 외부 입력신호에 따라 제어하는 제어수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신용 단말기의 전력제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스위칭 수단은 제 1 및 제 2 3-웨이 스위치로 구성되어, 상기 제 1 스위치의 공통터미널은 외부 전송신호 입력선로에 접속되고, 상기 제 2 스위치의 공통터미널은 전력증폭기의 입력에 접속되는 것을 특징으로 하는 이동통신용 단말기의 전력제어장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어수단은 외부에서 입력되는 신호를 시스템 내로 입력하는 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신용 단말기의 전력제어장치.
4. 제 1 항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 제어수단은 상기 수신기에 저전력 신호 입력시 상기 제 1 구동증폭기를 비활성시켜 전송신호를 바이패스함으로써 상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치가 서로 직접 접속되도록 하고, 고전력 신호 입력시 상기 제 1 구동증폭기를 활성화시킴으로써 제 1 및 제 2 스위치가 상기 제 1 구동증폭기의 입력 및 출력에 접속되도록 하는 것을 특징으로 하는 이동통신용 단말기의 전력제어장치.